汽车电子控制技术基础

（2）磁电式 ）
由永磁铁、 由永磁铁、绕有 感应线圈的铁芯组成， 感应线圈的铁芯组成， 铁芯移动时， 铁芯移动时，线圈上 将感应出电动势。 将感应出电动势。 传感器的固有频 率与发动机的爆震振 动频率是一致的， 动频率是一致的，因 在发动机爆震时， 此，在发动机爆震时， 信号显著增大。 信号显著增大。
（2）卡门漩涡式空气流量计 ）
1）原理 ） 在进气道中 设置锥形涡流发 生器， 生器，空气流过 时，其后产生卡 门漩涡， 门漩涡，漩涡的 频率与空气流速 成正比， 成正比，进气道 截面积一定， 截面积一定，因 此漩涡的频率与 进气流量（ 进气流量（体积 流量）成正比。 流量）成正比。
2）结构类型 ）
四、温度传感器
1.作用 作用 测温， 测温，用于温度 修正或与温度相关的控 制。 多用热敏电阻式 温度传感器。 温度传感器。 2.原理 原理 电阻随温度变化。 电阻随温度变化。 并联式 串联式
3.结构类型 结构类型
半导体式、绕线式、 半导体式、绕线式、晶体管式等类型
PTC----正温度系数热敏电阻 正温度系数热敏电阻 NTC----负温度系数热敏电阻 负温度系数热敏电阻 CTC----跃变型热敏电阻 跃变型热敏电阻
（2）氧化钛型 ）
1）原理 ） 氧化钛的电阻 随氧浓度的降低而 减小。（氧电阻） 。（氧电阻 减小。（氧电阻） 2）结构与工作特性 ） 多孔氧化钛用 于检测氧含量； 于检测氧含量； 实心氧化钛用 于补偿温度对其电 阻的影响。 阻的影响。
氧 化 钛 的 工 作 特 性
七、爆燃传感器
1.作用 作用 检测缸体振动，用于判定发动机是否爆震。 检测缸体振动，用于判定发动机是否爆震。 2.类型 类型 压电晶体式、磁电式。 压电晶体式、磁电式。 1） （1）压电晶体式 1）原理 ） 石英晶体在受到压力时会其表明会产生电荷。（压电效应） 。（压电效应 石英晶体在受到压力时会其表明会产生电荷。（压电效应） 2）结构与工作特性 ） 共振型：在发动机爆震时，石英晶体与质量块产生共振， 共振型：在发动机爆震时，石英晶体与质量块产生共振，输 出电压高很多倍。 出电压高很多倍。 非共振型：需要专门的滤波电路识别是否共振。 非共振型：需要专门的滤波电路识别是否共振。
被控车辆
四、汽车电子控制系统的类型
模拟控制系统 按控制器的 结构与工作 方式分 由模拟电路组成，精度低， 由模拟电路组成，精度低， 灵活性差 核心是微处理器，精度高， 核心是微处理器，精度高， 扩展灵活
数字控制系统
按控制器所 具有的功能 分
控制功能单一， 控制功能单一，微处理器独 单功能控制系统 立，如点火控制系统，燃油 如点火控制系统， 喷射控制系统等。 喷射控制系统等。 具有多种控制功能， 具有多种控制功能，如发动 多功能控制系统 机集中控制系统，动力总成 机集中控制系统， 控制系统等。 控制系统等。
2）结构 ）
2）结构 ）
怠速旁通道：用于增加小负荷、怠速时进气量。 怠速旁通道：用于增加小负荷、怠速时进气量。CO 调整螺钉用于调整旁通面积，改变怠速时混合气浓度。 调整螺钉用于调整旁通面积，改变怠速时混合气浓度。 阻尼板和稳定室：用于减小量板震动，减小电压波动。 阻尼板和稳定室：用于减小量板震动，减小电压波动。
第八章 汽车电子控制技术基 础
第一节 源自文库述
一、汽车电子技术的发展过程 由分散控制到集中控制 由分立元件控制到集成电路控制 由模拟控制到数字（微处理器）控制 由模拟控制到数字（微处理器） 二、汽车电子技术的发展趋势 应用领域的扩展 控制功能的进一步集中 应用无线通讯技术，实现智能交通 应用无线通讯技术， 三、汽车电子控制系统的组成 由传感器，控制器，执行器组成。 由传感器，控制器，执行器组成。 传感器 控制器 执行器
四、汽车电子控制系统的类型
发动机电子 控制系统 点火控制系统 燃油喷射控制系统 怠速控制系统 排放控制系统 制动防抱死控制系统（ 制动防抱死控制系统（ABS） ） 防滑转控制系统（ASR） 防滑转控制系统（ASR） 悬架电子控制系统 动力转向电子控制系统 巡航控制系统 自动空调 电子仪表 安全气囊 电子防盗
2）专用齿槽触发式 ） 在飞轮齿圈的边缘有对称的2组 在飞轮齿圈的边缘有对称的 组（或3组）槽，每 组 组均布4槽 组均布 槽。
二、空气流量传感器
1.作用 作用 将发动机的进气量转变为电信号， 将发动机的进气量转变为电信号，是确定基 本喷油量、最佳点火提前角的重要参数。 本喷油量、最佳点火提前角的重要参数。 2.类型 类型 量板式、热丝（ 卡门漩涡式等。 量板式、热丝（膜）式、卡门漩涡式等。 （1）量板式（风门式）空气流量计 ）量板式（风门式） 1）原理 ） 进气推动量板转动， 进气推动量板转动，带动滑动电位器滑片转 量板转动角度与进气量成正比。 动，量板转动角度与进气量成正比。
3.结构与原理 结构与原理
（1）舌簧开关式车速传 ） 感器 两触点臂被磁化为 异性磁极时闭合， 异性磁极时闭合，被磁 化为同性磁极时断开。 化为同性磁极时断开。
（2）磁阻式车速传感器 ） 磁阻元件（ 磁阻元件（MRE）的特性： ）的特性： 当元件的磁场强度改变时， 当元件的磁场强度改变时， 其电阻也随之改变。 其电阻也随之改变。
九、车身位移传感器
1.作用 作用 用于检测车身相对于车桥的位移，计算车身位移和振动情况。 用于检测车身相对于车桥的位移，计算车身位移和振动情况。 多用光电式。 多用光电式。
2.原理 原理 遮光转子上有特制的 透光槽， 透光槽，两边布置四个发 光二极管和光敏三极管， 光二极管和光敏三极管， 透光槽的长度与位置保证 遮光盘在不同的转角上四 个光敏元件的输出不同， 个光敏元件的输出不同， 共有16钟组合 钟组合。 共有 钟组合。 不同的组合代表不同 的车高。 的车高。
1.作用 作用 用于换算进气量 间接测量法）。 （间接测量法）。 主要有压电式、 主要有压电式、 半导体压敏电阻 电容式、 式、电容式、差 动变压器式、 动变压器式、表 面弹性波式等。 面弹性波式等。 2.结构类型 结构类型 （1）半导体压 ） 敏电阻式 a.原理 原理 半导体应变片 受拉或受压阻值 会变化。 会变化。
三、进气压力传感器
b.结构 结构
c.特点 特点 线性度好，尺寸小，精度高，相应特性好，应用广泛。 线性度好，尺寸小，精度高，相应特性好，应用广泛。
（2）电容式 ）
1）原理 ） 进气压力变 化，引起构成电容 的膜片间距变化， 的膜片间距变化， 电容量也就产生变 化。 频率检测法 电压检测法
2）结构 ）
（3）磁感应式轮速传感器 ） 原理与其它磁感应式传感器相同， 原理与其它磁感应式传感器相同，其触发齿轮或齿圈 装于轮毂内，随车轮一起旋转， 装于轮毂内，随车轮一起旋转，传感器装于固定不同的部 凿式和柱式两种 件上。按照其铁芯端部形状分为凿式和柱式两种。 件上。按照其铁芯端部形状分为凿式和柱式两种。
按被控对 象所属的 汽车部位 分
底盘电子控 制系统
车身电子控 制系统
四、汽车电子控制系统的类型
降低排放与油 耗的控制系统 按控制器的 控制目标分 提高安全与舒 适性的控制系 统 主要指发动机控制系统，变 主要指发动机控制系统， 速器控制系统
底盘控制系统， 底盘控制系统，安全气囊等
电子仪表，车载GPS，电子 汽车信息系统 电子仪表，车载 ， 地图等
3）测量电路 ）
组成惠斯登 电桥， 电桥，热丝在空 气流带走热量时 温度降低， 温度降低，电阻 下降，电桥失衡。 下降，电桥失衡。
4）优缺点 ）
测量范围大，反应灵敏，体积小； 测量范围大，反应灵敏，体积小； 质量流量，无需修正； 质量流量，无需修正； 电热体易污染而影响精度。 电热体易污染而影响精度。
a.反光镜检测式 反光镜检测式 利用压力 变化检测漩涡 频率
2）结构类型 ）
b.超声波检测式 超声波检测式 利用空气 密度变化检测 漩涡频率。 漩涡频率。
（3）热线（膜）式空气流量计 ）热线（
1）原理 ） 空气带走 的热量与空气 的质量流量成 正比。 正比。
2）结构类型 ）
按电热体的放置位置：主流式、旁通式。 按电热体的放置位置：主流式、旁通式。 按电热体的结构型式：热丝式，热膜式。（热丝的自洁功能） 。（热丝的自洁功能 按电热体的结构型式：热丝式，热膜式。（热丝的自洁功能）
3）测量电路 ） 温度传感器： 温度传感器： 将体积流量修 正为质量流量 相对电压表示 进气量： 进气量：减小 电源电压波动 对测量精度的 影响。 影响。 燃油泵开关
4）优缺点 ） 结构简单，价格便宜，工作可靠， 结构简单，价格便宜，工作可靠，精度稳 定； 进气阻力大，信号反应慢； 进气阻力大，信号反应慢； 体积流量，需要进行温度与压力修正。 体积流量，需要进行温度与压力修正。
八、车速/车轮转速传感器 车速 车轮转速传感器
1.作用 作用 车速传感器：测量变速器输出轴转速，用于换算车速； 车速传感器：测量变速器输出轴转速，用于换算车速； 轮速传感器：测量车轮转速，用于换算车速、 轮速传感器：测量车轮转速，用于换算车速、车轮 滑转/滑移率 车轮减速度，用于ABS控制。 滑移率、 控制。 滑转 滑移率、车轮减速度，用于 控制 2.类型 类型 车速传感器：磁感应式、光电式、霍尔式、舌簧开 车速传感器：磁感应式、光电式、霍尔式、 关式、磁阻式等； 关式、磁阻式等； 轮速传感器：磁感应式、光电式、霍尔式。 轮速传感器：磁感应式、光电式、霍尔式。 磁感应式、光电式、 磁感应式、光电式、霍尔式与发动机转速与曲轴位 置传感器原理相同。 置传感器原理相同。
第二节 传感器
一、发动机转速与曲轴位置传感器 1.作用 作用 提供发动机转速与曲轴位置信号，用于确定 提供发动机转速与曲轴位置信号，用于确定 点火正时、喷油正时， 点火正时、喷油正时，产生喷油控制脉冲与控制 燃油泵工作， 燃油泵工作，在无分电器系统中和燃油顺序喷射 系统中，还用于产生判缸信号 产生判缸信号。 系统中，还用于产生判缸信号。 2.类型 类型 分为磁感应式、光电式、霍尔效应式三种。 分为磁感应式、光电式、霍尔效应式三种。 （1）磁感应式发动机转速与曲轴位置传感器 ） 1）导磁转子触发式 ） 一般装于分电器内或单独的壳体内， 一般装于分电器内或单独的壳体内，转子由 凸轮轴驱动。 凸轮轴驱动。
a.结构 结构
b.信号型式 信号型式
2）安装于飞轮处的传感器 ）
a.型式 型式1 型式 利用飞轮正时标记产生曲轴位置信号
2）安装于飞轮处的传感器 ） 型式2： 型式 ： 利用飞轮齿圈缺齿产生曲轴位置信号
（2）光电式发动机转速与曲轴位置传感器 ） 原理同光电式点火信号发生器
（3）霍尔效应式发动机转速与曲轴位置传感器 ） 1）导磁转子触发式 ） 结构型式1 结构型式 装在分电器内，两转子上下布置。 装在分电器内，两转子上下布置。 结构型式2 结构型式 装在单独的壳体内（无分电器）， ），两转子上下 装在单独的壳体内（无分电器），两转子上下 布置。 布置。 结构型式3 结构型式 两转子与两触发元件分别装在两个壳体内， 两转子与两触发元件分别装在两个壳体内， 有两根传感器轴分别驱动。 有两根传感器轴分别驱动。 结构型式4 结构型式 两转子内外布置，转子侧面装两触发开关。 两转子内外布置，转子侧面装两触发开关。
六、氧传感器
1.作用 作用 检测排气中的氧含量， 检测排气中的氧含量，用于空燃比的反馈控 制。 2.类型 类型 氧化锆型、氧化钛型。 氧化锆型、氧化钛型。 （1）氧化锆型 ） 1）原理 ） 高温下，氧化锆在两侧的氧浓度差下， 高温下，氧化锆在两侧的氧浓度差下，会产 生电动势。（氧电池） 。（氧电池 生电动势。（氧电池） 2）结构与特性 ） 锆管表面涂铂，用于催化CO与O2反应，提高 锆管表面涂铂，用于催化 与 反应， 灵敏度。 灵敏度。
五、节气门位置传感器
1.作用 作用 获得节气门开 度、节气门开启速 率、怠速状态等信 用于点火正时、 息，用于点火正时、 燃油喷射、 燃油喷射、怠速等 控制。 控制。 2.类型 类型 线性式、 线性式、开关 式两种。 式两种。 （1）线性式 ） 加了怠速触点 的电位器。 的电位器。
（2）开关式 ） 全闭触点： 全闭触点： 怠速时闭合； 怠速时闭合； 全开触点： 全开触点： 大于50%时闭合。 时闭合。 大于 时闭合 应用较少。 应用较少。